Полет шмеля

Разве есть лучший способ разработки технологий, чем подражание природе? Например, шмелям или пчелам.

В удивительном проекте, который впервые будет представлен на выставке CEATEC, обычный шмель дал стратегическую подсказку инженерам компании Центра передовых технологий компании Nissan Motor, каким образом разрабатывать системы предупреждения столкновений следующего поколения.

Совместно с Центром передовой науки и технологических исследований престижного Токийского университета (Япония) компания Nissan создала био-подражательный роботизированный микро-мобиль Car Robot Drive (BR23C), с системой, предотвращающей столкновения, позаимствованной у пчел.

Роботизированный микромобиль BR23C, созданный как продолжение активных разработок по созданию четырехуровнего Щита Безопасности Nissan (Safety Shield), предназначен для дальнейшего усовершенствования самого внутреннего слоя, что в свою очередь должно привести к увеличению способностей к предотвращению столкновений. Во время полета каждая пчела или шмель создает персональное овальное пространство - аналогичное решение конструкторы использовали в Щите Безопасности Nissan.

Сложные глаза с невероятным углом зрения в 300 градусов помогают шмелю без помех лететь в своем собственном пространстве.

Для воссоздания функций сложного глаза инженеры выдвинули идею лазерного поисковика Laser Range Finder (LRF). LRF определяет препятствия на расстоянии до двух метров вокруг в радиусе 180 градусов перед BR23C, просчитывает расстояние до них, и посылает сигнал микропроцессору, встроенному в BR23C, который постоянно работает над предотвращением столкновения.

Определение препятствий с помощью технологии LRF

В доли секунды он определяет наличие препятствия и заставляет робота, имитируя движение шмеля, постоянно менять направление движения, поворачивая на соответствующий угол колеса, чтобы избежать столкновения.

Самое важное отличие SAFETY SHIELD от всех существующих систем - так называемое инстинктивное маневрирование для предотвращения столкновения.

«Если бы не «инстинкт», то робот не смог бы реагировать достаточно быстро, чтобы избежать столкновения, - говорит Тосиюки Андо, Менеджер Лаборатории разработки способов мобильности и главный инженер проекта по созданию робота. - Робот должен реагировать инстинктивно и постоянно, так как эта технология предназначена для использования в наиболее уязвимом самом внутреннем слое Щита Безопасности, т.е. на уровне, на котором сейчас столкновение считается неизбежным. Весь процесс должен напоминать поведение шмеля или пчелы, которые летают, не сталкиваясь друг с другом».

В отличие от шмелей, робот не может изменять направление движения вверх или вниз, или по диагонали, он может ехать только в двух измерениях и только в направлении, в котором могут повернуться колеса.

«Поэтому вместо бесконечного количества направлений, в которых может лететь шмель, чтобы избежать столкновений, мы применили функцию вращения робота вокруг своей оси, помимо изменения скорости движения, для того, чтобы помочь нашему роботу избегать столкновений», - добавляет Андо.

Робот BR23C использует легкие батареи из литиевого полимера повышенной мощности, что позволяет им работать дольше, чем литий-ионным батареям.

Устройство каждые несколько секунд обрабатывает поступающие данные и в соответствии с этим корректирует траекторию движения. Ему нет необходимости хранить память или интуитивную логику предыдущих маневров, поэтому он может работать на минимуме памяти всего в несколько килобайт. Удивительно, но в данном случае мы не говорим не о гигабайтах, и даже не о мегабайтах памяти.

Это первый шаг к разработке технологий, которая позволяет постоянно избегать столкновений, которая, по ожиданиям компании Nissan, будет применяться на массовых автомобилях через десять лет.

Еще одно возможное будущее использование - интеграция такой функции в спутниковую систему навигации, которая позволит водителю добираться до места назначения, избегая препятствий на пути.

Совместные разработки компании Nissan и Токийского университета начались с создания био-подражательного робота, но технология, созданная в результате наблюдения за полетами шмеля, стала следующим большим шагом в создании технологий, которая когда-нибудь приведет к будущему без аварий.  

Другие важные экспонаты

1) Телефон с интеллектуальным ключом

Компания Nissan представляетновый мобильный телефон, разработанный совместно с компаниями Sharp и Docomo, который также используется как брелок дистанционного управления, совмещающий в себе функцию центрального замка и запуска двигателя. Ожидаемое начало продаж - май 2009.

2) Робот-агент Robotic Agent (RA)

Робот-агент использует технологию распознавания выражения лица человека, приветствуя вас, как друг, и предоставляет информацию в зависимости от персональных интересов. Сочетание технологий CARWINGS и pivo-kun позволит роботу-агенту также провести водителя по популярным туристическим маршрутам.

Робот-агент Pivo-kun был представлен на концепте Pivo 2, впервые показанном на Токийском Автосалоне в 2007 году.

*CEATEC Japan: Cutting-edge IT & Electronics Comprehensive Exhibition.

Официальный сайт http://www.ceatec.com/2008/en/